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《现代计算电磁学基础》教学大纲

来源:本站   发布时间: 2012/10/25 10:01:56  浏览量:
 

现代计算电磁学基础(硕士)

Modern Advanced Computational Electromagnetics

 课程编号:  630080402101

课程名称:  现代计算电磁学基础     撰写教师:王紫婷

开课院系:  电子与信息工程学院        任课教师:李锦屏

先修课程:  电磁场  计算电磁学      适用学科范围:测试计量技术与仪器

学时:      40                                     学分:  2

开课学期:    第一学期                        开课形式:课堂讲授

课程目的和基本要求:

通过本课程的学习,使学生掌握基于微分方程的有限元法和基于积分方程的矩量法,了解磁场问题的变分原理和积分方程的建立方法与电磁场计算的时域方法、时域有限差分法,时域多分辨分析法、时域有限元法和时域积分方程法等最新发展的方法,为将来从事这一领域的研究打下良好的基础。

课程主要内容


第一章、绪论 (2学时)

1.1计算电磁学的形成、意义和特点

1.2 电磁场计算方法的分类

1.3电磁场计算的主要数值方法

第二章、宏观电磁场理论 (6学时)

2.1描述宏观电磁场的基本方程组

2.2电磁场理论的几个基本定理

2.3矢量函数空间和矢量微分算子

2.4 无界空间的基本波函数

2.5非齐次波动方程的基本解——格林函数 、非齐次矢量波动方程的积分解

第三章、 微分方程和有限元法(8学时)

3.1用于时谐电磁场问题的微分方程

3.2电磁场问题的变分原理

3.3有限元法用于有界域问题

3.4矢量有限元法

3.5 有限元法用于开域问题

3.6 高阶有限元法

第四章、 积分方程和矩量法(8学时)

4.1标量场表面分方程

4.2 矢量场表面积分方程

4.3用并矢格林函数表示的积分方程 、体积分方程 、 辅助函数表示的积分方程

4.4矩量法求解积分方程

4.5矩量法在三维散射问题中的应用

4.6快速多极子方法

4.7小波正交基用于快速求解积分方程

第五章、 时域有限差分法 (8学时)

5.1时域有限差分法的基本原理

5.2数值稳定性分析

5.2数值色散问题

5.3曲线坐标系中的时域有限差分法

5.4环路法和曲面模拟

5.5适用于色散媒质的时域有限差分格式

5.6在电磁散射问题中的应用

5.7时域有限差分法的发展

第六章、其他时域方法 (2学时)

第七章、 吸收边界条件(2学时)

第八章、线性代数方程组折快速解法(2学时)

第九章、计算电磁学中的并行计算方法(2学时)


 

课程主要教材:

王长清:北京大学出版社   2005年3月1日


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